Применение и преимущества индустриальных ректификационных колонн

Оборудование этого типа используется в ряде сфер промышленности: химия, фармацевтика, пищевая и нефтегазовая сферы. Применяется для разделения составов на отдельные фракции, восстановления и повторного применения составов, восстановления разбавленных спиртов до концентрации 30-97%.

РЕКТИФИКАЦИЯ


  • работа ректификационной колонны
    Ректификация — это способ разделения жидкости на две и более фракции при помощи повторяющихся циклов испарения и конденсации. Процесс используется в нефтегазовой, химической и других сферах промышленности. Для осуществления ректификации применяются ректификационные колонны.
  • ректификационная колонна - схема
    Ректификация — это один из видов перегонки, позволяющий разделить жидкость на две фракции на основе разницы их удельного веса и температуры кипения. Процесс происходит при тепло- и массообмене между потоками пара и жидкости, образующимися при нагревании вещества в ректификационной колонне. Пар и…
  • какие ректификационные колонны бывают
    Ректификационная колонна — это аппарат, предназначенный для разделения многокомпонентных жидкостей на фракции, отличающиеся температурой кипения и удельным весом. Процесс происходит при многократном испарении и конденсации вещества и длится до достижения требуемого состава веществ на выходе.…
  • ректификация нефти
    Ректификация в нефтяной промышленности используется для разделения нефти на отдельные фракции для дальнейшей обработки и получения таких продуктов, как бензин, керосин и т.д. Для этого применяются ректификационные колонны нефтепереработки.
  • насадочной ректификационной колонны
    Ректификационная колонна насадочного типа — это установка цилиндрической формы, в которой теплообмен в процессе ректификации происходит на специальных подвижных или неподвижных насадках — твёрдых телах из инертных материалов, расположенных по всей высоте или на ограниченных участках конструкции.
  • тарельчатая ректификационная колонна
    Тарельчатая ректификационная колонна — это цилиндрическая установка для переработки и разделения многокомпонентных составов на фракции, в которой контактными элементами служат тарелки — горизонтальные перегородки с перфорацией.
  • расчет насадочной ректификационной колонны
    Насадочная ректификационная колонна, в отличие от тарельчатой, использует специальные насадки для увеличения контактной поверхности между жидкой и газовой фазами. Это позволяет более эффективно осуществлять процесс массообмена.
  • ректификация бензола
    Ректификация бензола — это важный процесс в химической промышленности, направленный на получение высокочистого бензола из различных смесей. Этот метод позволяет выделить бензол с высокой степенью чистоты, что необходимо для его последующего использования в производстве пластмасс, синтетических…
  • кубовые остатки ректификации бензола - КОРБ
    Ректификация — это процесс разделения жидких смесей на компоненты путем многократного испарения и конденсации. В химической промышленности данный метод широко применяется для очистки и разделения различных веществ, включая бензол. Одним из побочных продуктов этого процесса являются кубовые…
  • ректификация сжиженных газов
    Ректификация представляет собой один из наиболее эффективных методов разделения многокомпонентных смесей на индивидуальные компоненты. Эта технология активно применяется в химической, нефтехимической и газовой промышленностях.

Промышленные ректификационные колонны имеют ряд преимуществ:

  • прочность и долговечность, т.к. материалом является нержавеющая сталь;
  • материал установки не взаимодействует с обрабатываемым составом, что обеспечивает высокую чистоту продукта на выходе;
  • для нагрева используется теплоноситель, обеспечивающий минимальный расход энергии во время работы установки;
  • для минимизации потерь энергии при нагревании и увеличения эффективности устройства применяется минеральный утеплитель;
  • установка может применяться даже во взрывоопасных зонах, т.к. не использует электричество для нагрева жидкости;
  • высокая точность ректификационного процесса обеспечивается контрольно-измерительным оборудованием;
  • доступна точная настройка условий протекания реакции;
  • доступна возможность осуществления реакции под вакуумом;
  • доступна рекуперация тепла для дополнительной экономии энергии;
  • разборная конструкция обеспечивает лёгкость технического обслуживания и ремонта;
  • компактные размеры позволяют установить оборудование на ограниченной площади.

Принцип работы

При работе колонны создаются два потока вещества: испаряющееся вещество, которое поднимается вверх, и конденсат, стекающий вниз. Испарение происходит в так называемой эвапорационной части колонны, которая расположена в центральной части установки. После эвапорации пар — элементы состава, имеющие более низкую температуру кипения — движется снизу вверх к холодильнику-конденсатору. В нём пар частично конденсируется и подаётся вниз в виде орошения, или флегмы. Оставшийся пар, обогащённый (укреплённый) легкокипящими элементами в укрепляющей части колонны, отводится с верха установки в виде дистиллята.

В это время жидкая часть вещества, имеющая более высокую температуру кипения, стекает вниз в кубовую/отгонную часть колонны, в процессе смешиваясь с флегмой и обогащаясь высококипящими элементами. Внизу располагается система обогрева, при работе которой образуются пары, которые поднимаются обратно в центральную и затем в верхнюю часть установки. Тепломассообменный процесс между жидкостью и паром осуществляется на специальных тарелках или насадках, которые расположены по всей высоте устройства на расстоянии друг от друга.

В процессе неоднократного испарения и конденсации вещество разделяется на две части: легкокипящий дистиллят и низкокипящий кубовый остаток. Процесс может происходить при атмосферном давлении или в отличных от него условиях.

Виды ректификационных колонн

Существует две основных категории колонн:

  1. Непрерывные — процесс происходит безостановочно. В установку постоянно поступает исходное вещество, а дистиллят и кубовый остаток выводятся по мере образования.
  2. Периодические — весь объём исходного вещества загружается в установку единовременно. Обработка происходит до получения дистиллята и кубовой жидкости с заданными параметрами. Такие колонны позволяют более точно контролировать состав получаемого продукта; контроль осуществляется с помощью измерительных приборов.

Конструкции ректификационных колонн

Размеры промышленных колонн определяют объёмы вещества, которое может обрабатываться единовременно. Крупные установки могут достигать высоты 80 метров. Диаметр корпуса может варьироваться от 0,4 до 8 м.

Конструкция колонны может быть простой или сложной. Простые установки используются для разделения бинарных веществ. Если вещество требуется разделить на три и более компонента, применяются системы из нескольких последовательно расположенных простых колонн или сложные колонны, объединяющие несколько простых в одной установке.

Наконец, колонны могут иметь различную конструкцию в зависимости от того, какой тип тепломассообменных элементов используется в данной модели. Барботажные колонны оснащены тарелками (со сливными устройствами или без них), а насадочные — насадками различной формы из металла, керамики, стекла.

 1

Лабораторная ректификационная колонна